连铸圆坯结晶器

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连铸结晶器总成(特制材料)

连铸结晶器总成(特制材料)

结晶器结晶器(mould)承接从中间罐注入的钢水并使之按规定断面形状凝固成坚固坯壳的连续铸钢设备。

它是连铸机最关键的部件,其结构、材质和性能参数对铸坯质量和铸机生产能力起着决定性作用。

开浇时引锭杆头部即是结晶器的活动内底,钢水注入结晶器逐渐冷凝成一定厚度坯壳并被连续拉出,此时,结晶器内壁承受着高温钢水的静压力及与坯壳相对运动的摩擦力等产生的机械应力和热应力的综合作用,其工作条件极为恶劣。

为了能获得合格的铸坯,结晶器应满足的基本条件有:(1)具有良好的导热性,以使钢水快速冷凝成形。

(2)有良好的耐磨性,以延长结晶器的寿命,减少维修工作量和更换结晶器的时间,提高连铸机的作业率。

(3)有足够的刚度,特别在激冷激热、温度梯度大的情况下需有小的变形。

(4)结构简单、紧凑,易于制造,拆装方便、调整容易,冷却水路能自行接通、以便于快速更换;自重小,以减小结晶器振动时的惯性力和减少振动装置的驱动功率,并使结晶器振动平稳。

分类按拉坯方向上断面内壁的线型分结晶器的型式有弧形和直形两种;按其总体结构,不论弧形或直形均有套管式和组合式两种。

套管式内壁铜管、内外水套组成的冷却水套和足辊是它的主要构件(图1)。

直形或弧形的铜管外面由冷却水套、法兰和密封元件等组成供水、供油系统。

为了保证铸坯有规整的外形尺寸,在结晶器底部安装了2~3组足辊,以利于提高拉速和防止铸坯脱方(见鼓肚与菱变)。

图l 弧形套管式结晶器1一结晶器罩}2一内水套;3一润滑油盖;4一内壁铜管5一放射源容器;6一盖板;7一外水套;8一进水管;9一回水管;10一接收装置;l l一水环;12一足辊;13一定位销组合式由宽面及窄面4块复合壁板及外框架组成。

多用于板坯连铸、大断面方坯连铸及异型坯连铸。

组合结晶器的每块复合壁板又由用螺柱联结的内壁铜板(外侧面铣有冷却水沟)和外壁钢制水箱组成。

内壁铜板和外壁间构成冷却水缝,以通水冷却。

4块复合壁之间用夹紧机构压紧。

为了实现结晶器在线调宽以及形成所要求的倒锥度,在结晶器的窄面壁板的上、下部分别装有4组调整装置。

钢铁冶炼中的连铸结晶器设计分析

钢铁冶炼中的连铸结晶器设计分析

钢铁冶炼中的连铸结晶器设计分析钢铁工业是世界上最重要的基础工业之一,而连铸结晶器作为钢铁冶炼中的重要工艺设备,在钢铁生产中起着至关重要的作用。

它是将钢水连续铸造成铸坯的装备,也被称为CCM(Continuous Casting Machine )。

在连铸过程中,结晶器是影响铸坯质量和生产效率的重要因素之一。

本文将对钢铁冶炼中连铸结晶器的设计分析进行探讨。

一、连铸结晶器的功能及结构连铸结晶器是用于生产钢铁板材,构造为铸件钢水进入结晶器后,在结晶器内先通过液态状况(即铸造生长过程,在结晶器内生长晶核,从而使废钢液态状况成为铸块的过程),然后在结晶器出口处形成固态状况。

由此长出的铸坯被拉拔出结晶器,进入辊道机,经过各种工艺制成板材。

连铸结晶器主要由上零件、下零件、水冷夹套等部分组成。

其中,上零件通常包括喷嘴、芯棒、雾化器等部分,是铸坯形状的决定因素;下零件通常包括结晶器底板、结晶器壁板等部分,能够起到硬质支撑作用;水冷夹套则被用来控制结晶器的温度,保证连铸过程中的均匀性及稳定性。

二、连铸结晶器设计分析1. 结晶器形状结晶器的形状是直接影响铸坯外形的关键因素,对于连铸生产来说,形状应该均匀,能够保持稳定的流动。

根据结晶器的形状不同,连铸结晶器可分为恒形、变形和弯形三种类型。

其中,恒形结晶器一般是采用椭圆形或圆形结构,无法适应精密产品的生产;变形结晶器适用于不同的产品,但其结构较为复杂;弯形结晶器为当前应用较为广泛的结构,因为其结构简单、适用性强。

2. 水冷结构在连铸生产过程中,由于高温状态和高速上下铸造的影响,结晶器壁面容易出现过热的现象,因此需要引入冷却水来降低壁面温度,以保证铸坯质量。

水冷结构主要包括结晶器壁面、底部和顶部。

其中,结晶器壁面使用内侧水冷夹套或内部金属套管,底部使用底部夹套进行冷却,顶部采用上喷雾式冷却,以达到均匀冷却效果。

3. 喷嘴设备喷嘴作为连铸结晶器结构的关键之一,其设计应当综合考虑稳定性、均匀性、流速和流量等因素。

连铸圆坯结晶器铜管分类、形式及技术要求

连铸圆坯结晶器铜管分类、形式及技术要求

连铸圆坯结晶器铜管分类、形式及技术要求2010年10月15日星期五 08:17除按钢种分类外,一般情况下,按截面尺寸可将圆坯分为以下几种:直径小于350mm为小圆坯;直径350~500mm为大圆坯;直径大于500mm为超大截面圆坯。

目前,世界上已经浇注出的最大规格的圆坯为直径为700mm.,而国内已自行研发能够生产直径为600mm特种钢圆坯,浇注直径超过800mm的圆坯连铸机国内正在自主研发中。

圆坯结晶器的形势比较单一。

一个典型的圆坯结晶器由铜管、内水套、外水套、给水管、排水管、水环、足锟、底部和顶部法兰以及润滑法兰等部件组成。

通常情况下,圆坯结晶器浇注绝大多数只采用保护渣作为润滑剂,所用的浸入式水口也是直通式水口。

采用这种直通式浸入形式水口的好处是结晶器表面处的钢水流速比较小,液面平静,有利于防止液面的卷渣。

其不利之处在于,结晶器内钢液流股的冲击深度较深,即结晶器内钢液高温区下移,将会对结晶器液面上保护渣的溶化、夹杂物上浮等均产生负面影响,从而有可能导致铸坯表面和内部出现质量缺陷,故应利用外力来改善结晶器内钢液流动状态,这就是圆坯连铸机一般都配置结晶器电磁搅拌的理由之一。

与其他种类连铸坯不同,圆坯无角部的优先凝固,而且没有鼓肚危险,因此圆坯结晶器设计主要是要保持结晶器的均匀冷却,使坯壳均匀收缩,防止铸坯产生椭圆物理变形和表面裂纹。

对于一个给定的铸坯尺寸,圆坯结晶器受热面积比方坯要小一些,因而拉速要低一些。

为保证圆坯质量,连铸生产上的一些有效质量控制技术(如全程保护浇注、大容量中间包、二次冷却控制、液面自动控制、结晶器电磁搅拌等)在圆坯连铸上均要使用,尤其是大截面圆坯除采用上述技术外,根据质量要求,二冷区还要使用电磁搅拌、末端电磁搅拌技术以及三次冷却控制技术。

对特殊钢种而言,圆坯下线后的缓冷控制依然十分重要。

电磁搅拌(EMS)。

连铸板坯倒角结晶器优化设计及应用

连铸板坯倒角结晶器优化设计及应用

连铸板坯倒角结晶器优化设计及应用连铸板坯倒角结晶器是铸造行业中的一项关键设备,它可以产生优质的板坯,同时提高生产效率和降低成本。

然而,现有的连铸板坯倒角结晶器存在一些不足之处,例如流量不均匀、结晶器内部存在死角等。

因此,优化设计和应用连铸板坯倒角结晶器显得尤为重要。

一、连铸板坯倒角结晶器的定义连铸板坯倒角结晶器是连铸线中一种重要的设备。

它是铸造设备中用于制造高质量板坯的主要机器之一,其主要作用是在连铸过程中将液态金属均匀地输送到结晶器中,并通过坯内气泡和悬浮物的消除,使得板坯表面质量得到提高。

二、连铸板坯倒角结晶器的不足之处连铸板坯倒角结晶器在使用过程中存在一些不足之处。

首先,结晶器流量分配不均匀,导致板坯表面质量得不到保证。

其次,结晶器内部存在死角和难以清洗的区域,严重影响连铸板坯的品质。

此外,目前的结晶器设计以经验为主,缺乏系统性和标准化的研究,造成了结晶器设计水平低下、使用成本高和设备寿命短等问题。

三、连铸板坯倒角结晶器的优化设计为了解决上述问题,我们可以对连铸板坯倒角结晶器进行优化设计。

优化设计主要包括流量优化、结构优化和材料优化等。

1、流量优化:在结晶器内加入分流器,使进入结晶器的金属流量分布均匀,同时加强进口处的金属混合。

通过调整导流板、冷却水管和送料系统等组件来优化结晶器内的金属流量,从而保证板坯表面的均匀性。

除此之外,可以采用流场数值模拟的方法,对结晶器的气体、液态金属和固态晶体流场进行计算和模拟。

2、结构优化:由于连铸板坯倒角结晶器中存在很多死角和难以清洗的区域,因此我们可以通过调整结晶器的结构和灵活的取料系统来改进结晶器内部的流动性。

在结晶器的角落和内壁设计凸缘,让结晶器内的气泡和悬浮物聚集在防凸缘处,避免了气泡和悬浮物的固化成本体,减少了结晶器内结晶的阻塞作用。

此外,通过采用高强度、耐磨材料和高温耐受性材料,可以增强结晶器的使用寿命。

3、材料优化:不同材质的全部性能和特殊要求也是设计过程中需要考虑的重要因素,如耐磨性、耐热性、承压性和可加工性等。

连铸结晶器工作原理

连铸结晶器工作原理

连铸结晶器工作原理连铸结晶器是连铸生产线中的重要组成部分,其工作原理涉及多种物理和化学过程。

下面将对连铸结晶器的工作原理进行详细解释。

**一、连铸结晶器的作用**连铸结晶器主要用于在连铸过程中将液态金属逐渐冷却凝固,形成连续的坯料。

通过结晶器对液态金属进行凝固成形,可以满足不同工艺要求和坯料规格的生产需求,同时也可以提高产品的质量和性能。

**二、连铸结晶器的工作原理**1. **结晶器内的冷却系统**连铸结晶器内部配备了冷却系统,主要包括冷却水管和冷却水。

在连铸过程中,通过冷却水对结晶器进行冷却,使得液态金属能够迅速被冷却并凝固。

2. **液态金属的注入和分布**在结晶器上部,液态金属经过预炼炉或其他方式得到均匀温度后,通过喷嘴均匀地注入到结晶器内,形成一定宽度和深度的液态金属层。

通过振动和控制系统,实现液态金属在结晶器内的均匀分布和控制厚度。

3. **结晶器外壁和内壁的温度控制**结晶器外壁设有绝热层以保持结晶器内温度稳定,内壁则通过冷却水保持一定的温度,以控制凝固过程中的结晶器内部温度分布。

4. **凝固过程**液态金属在结晶器内受到冷却水的冷却,由于受热传导和传热等因素,逐渐凝固成形,形成坯料。

结晶器内部的振动系统也可以对液态金属进行微小的振动,以促进坯料的凝固和形成。

5. **坯料的后续处理**连铸结晶器中形成的坯料随后通过后续的冷却、切割和处理工艺,最终成为可加工的半成品或成品。

通过以上工作原理的分析可以看出,连铸结晶器不仅仅是一个简单的冷却设备,其内部结构和工作原理涉及了液态金属的凝固过程、温度控制、振动控制等多方面的物理和化学过程,是连铸生产中至关重要的环节。

常规板坯连铸机结晶器技术

常规板坯连铸机结晶器技术

常规板坯连铸机结晶器技术结晶器是连铸机中的铸坯成型设备, 是连铸机的核心设备之一。

其作用是将连续不断地注入其内腔的钢液通过水冷铜壁强制冷却,导出钢液的热量,使之逐渐凝固成为具有所要求的断面形状和一定坯壳厚度的铸坯,并使这种芯部仍为液相的铸坯连续不断地从结晶器下口拉出,为其在以后的二冷区域内完全凝固创造条件。

在钢水注入结晶器逐渐形成一定厚度坯壳的凝固过程中,结晶器一直承受着钢水静压力、摩檫力、钢水热量的传递等诸多因素引起的的影响,使结晶器同时处于机械应力和热应力的综合作用之下,工作条件极为恶劣,在此恶劣条件下结晶器长时间地工作,其使用状况直接关系到连铸机的性能,并与铸坯的质量与产量密切相关。

因此,除了规范生产操作、选择合适的保护渣和避免机械损伤外,合理的设计是保证铸坯质量、减小溢漏率、提高其使用寿命的基础和关键。

板坯连铸机一般采用四壁组合式(亦称板式)结晶器,也有一个结晶器浇多流铸坯的插装式结构。

结晶器主要参数的确定1 结晶器长度H结晶器长度主要根据结晶器出口的坯壳最小厚度确定。

若坯壳过薄,铸坯就会出现鼓肚变形,对于板坯连铸机,要求坯壳厚度大于10~15mm。

结晶器长度也可按下式进行核算:H=(δ/K)2Vc+S1+S2 (mm)式中δ——结晶器出口处坯壳的最小厚度,mmK——凝固系数,一般取K=18~22 mm/min0.5Vc——拉速,mm/minS1——结晶器铜板顶面至液面的距离,多取S1=100 mmS2——安全余量,S=50~100 mm对常规板坯连铸机可参考下述经验:当浇铸速度≤2.0m/min时,结晶器长度可采用900~950mm。

当浇铸速度2.0~3.0m/min时,结晶器长度可采用950~1100mm。

当浇铸速度≥3.0m/min时,结晶器长度可采用1100~1200mm。

2 结晶器铜板厚度h铜板厚度的确定是依据热量传热原理和高温下的使用性能,具体说,与铜板材质、镀层、机械性能、拉速、冷却水量的大小和分布等有关。

简述结晶器在连铸生产中的作用

简述结晶器在连铸生产中的作用

简述结晶器在连铸生产中的作用连铸是指将熔化的金属直接浇铸成连续的坯料,是铸造技术中一种重要的工艺。

在连铸过程中,结晶器是起着至关重要作用的设备之一。

它位于连铸机的浇注部位,主要用于控制坯料的结晶过程和形成坯料的结晶组织,以保证连铸坯料的质量和性能。

结晶器在连铸生产中的作用主要体现在以下几个方面:1. 控制结晶过程:结晶器可以通过控制结晶过程来影响坯料的结晶组织。

结晶器内部设有一定形状和尺寸的结晶孔道,通过调整结晶器的温度、冷却水流量等参数,可以控制坯料的结晶速度和结晶核的形成,从而影响坯料的晶粒尺寸和分布。

合理的结晶过程控制可以获得细小、均匀的晶粒,提高坯料的塑性和韧性。

2. 保证连铸坯料质量:结晶器可以有效地阻止浇注过程中的气体和杂质进入坯料中,减少坯料的气孔、夹杂和缺陷。

结晶器的结构设计和材料选择都需要考虑到其抗氧化、抗腐蚀、耐磨损等性能,以保证结晶器能够长时间稳定地工作,并确保坯料的质量。

3. 调整结晶组织:通过改变结晶器的结构和工艺参数,可以调整坯料的结晶组织,以满足不同材料和产品的要求。

例如,对于高强度钢材,可以采用细小晶粒的结晶器,以提高材料的强度和韧性;对于特殊用途的合金材料,可以采用特殊结构的结晶器,以获得特定的晶粒形态和组织结构。

4. 提高连铸效率:结晶器的优化设计可以提高连铸的效率和生产能力。

通过合理布置结晶器的数量和位置,可以实现多流道连铸,同时浇注多块坯料,提高连铸机的产能。

此外,结晶器还可以通过调节结晶器的冷却水流量和温度分布,优化坯料的冷却过程,提高连铸的速度和效率。

结晶器在连铸生产中起着至关重要的作用。

通过控制结晶过程、保证坯料质量、调整结晶组织和提高连铸效率,结晶器可以有效地提高连铸坯料的质量和性能,满足不同材料和产品的要求。

因此,在连铸生产中,合理选择和使用结晶器,不仅能够提高产品质量,还能够提高生产效率,降低生产成本,具有重要的经济和社会意义。

常规板坯连铸机结晶器技术

常规板坯连铸机结晶器技术

常规板坯连铸机结晶器技术结晶器是连铸机中的铸坯成型设备, 是连铸机的核心设备之一。

其作用是将连续不断地注入其内腔的钢液通过水冷铜壁强制冷却,导出钢液的热量,使之逐渐凝固成为具有所要求的断面形状和一定坯壳厚度的铸坯,并使这种芯部仍为液相的铸坯连续不断地从结晶器下口拉出,为其在以后的二冷区域内完全凝固创造条件。

在钢水注入结晶器逐渐形成一定厚度坯壳的凝固过程中,结晶器一直承受着钢水静压力、摩檫力、钢水热量的传递等诸多因素引起的的影响,使结晶器同时处于机械应力和热应力的综合作用之下,工作条件极为恶劣,在此恶劣条件下结晶器长时间地工作,其使用状况直接关系到连铸机的性能,并与铸坯的质量与产量密切相关。

因此,除了规范生产操作、选择合适的保护渣和避免机械损伤外,合理的设计是保证铸坯质量、减小溢漏率、提高其使用寿命的基础和关键。

板坯连铸机一般采用四壁组合式(亦称板式)结晶器,也有一个结晶器浇多流铸坯的插装式结构。

ﻫ结晶器主要参数的确定ﻫ1 结晶器长度Hﻫ结晶器长度主要根据结晶器出口的坯壳最小厚度确定。

若坯壳过薄,铸坯就会出现鼓肚变形,对于板坯连铸机,要求坯壳厚度大于10~15mm。

结晶器长度也可按下式进行核算:ﻫﻫH=(δ/K)2Vc+S1+S2 (mm)ﻫﻫ式中δ——结晶器出口处坯壳的最小厚度,mmﻫK——凝固系数,一般取K=18~22 mm/min0.5ﻫ Vc——拉速,mm/minS1——结晶器铜板顶面至液面的距离,多取S1=100 mmﻫﻫS2——安全余量,S=50~100 mmﻫﻫ对常规板坯连铸机可参考下述经验:ﻫﻫ当浇铸速度≤2.0m/min时,结晶器长度可采用900~950mm。

ﻫﻫ当浇铸速度2.0~3.0m/min 时,结晶器长度可采用950~1100mm。

当浇铸速度≥3.0m/min时,结晶器长度可采用1100~1200mm。

ﻫﻫ 2 结晶器铜板厚度hﻫﻫ铜板厚度的确定是依据热量传热原理和高温下的使用性能,具体说,与铜板材质、镀层、机械性能、拉速、冷却水量的大小和分布等有关。

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连铸机结晶器总成1、结晶器总成组合式结晶器由结晶器本体、支撑框架以及足锟等部件组成。

结晶器本体由4块铜板及支撑板组合而成,用螺栓连接为一体;支撑框架带有定位、固定装置和冷却水通道;足锟包括支架、锟子、轴承、水管和喷嘴等。

组合式结晶器可以配置液位检测装置、外置式电磁搅拌装置。

2、结晶器结构特点A、结晶器本体两块弧面铜板和两块侧面铜板组合成结晶器内腔,铜板上加工有若干冷却水槽(即水缝),用螺钉将铜板与支承板(也称为背板)连接。

支承板上设有冷却水通道,冷却水从振动台上的供水孔进入支撑框架再进入支承板,再通过支撑框架流回到振动台上的回水孔。

设计时,需要根据冷却水压强核算螺钉连接的受力及强度,并调整连接螺钉数量,直至满足要求。

一般情况下,两排螺钉之间布置5~6条水缝。

结晶器内腔角部的倒角一般采用早弧面和侧面铜板的结合部位垫有带45°斜面的铜质垫板形成;也有直接在侧面铜板上加工出倒斜角斜面的。

铜板厚度一般为45~50mm,主要取决于水缝深度和再加工要求。

可采用的材质有Cu—Ag和Cu—Cr—Zr。

如果连铸机拉速不高,相应铜板热面温度不超过250℃,可以采用Cu—Ag。

随着连铸技术发展和操作水平提高,连铸机拉速也相应提高,结晶器铜板有必要采用Cu—Cr—Zr合金,可以满足热面温度为350℃甚至更高的工况。

目前,国内方坯结晶器铜板次用Cu—Ag和Cu—Cr—Zr的都有,采用Cu—Cr—Zr的日趋增多。

为了提高结晶器使用寿命,铜板都会经过表面处理,即镀层。

典型的镀层材料有Cr、Ni、Ni—Fe、Ni—Co、Co—Ni。

Cr的硬度高,督促呢个化学稳定性好,但Cr与Cu的线膨胀系数差距较大,镀层结合力差,镀层易剥落。

Ni与Cu的结合力好,但其镀层硬度相对较低,高温耐磨性差。

现已很少采用单独镀Cr或Ni得铜板。

Ni—Fe、Ni—Co、Co—Ni都有硬度高、耐磨性好的特点,其中Ni—Fe的化学稳定性较差,其镀层韧性随着硬度增加会降低;Ni—Co的抗热交变性稍差;Co—Ni的材料成本较高。

目前采用最多的镀层是Ni—Fe或Ni—Co。

B、支撑框架支撑框架为钢板焊接结构,内部设冷却水通道,在与振动台上相连接的连接板上设有通水孔。

支撑框架带有定位装置,以便于结晶器安装于振动台上时将结晶器自动与二冷导向段的锟子对中,同时连接板上与振动台面上的通水孔对位,使冷却水自动接通,用固定装置将结晶器固定于振动台上,同时压紧振动台面上通水孔处的密封圈。

若采用放射性液位检测装置,支撑框架上要设放射性检测源和接收装置的安装位置及装卸孔。

C、足锟足锟的作用是:(1)支承刚从结晶器出来的铸坯并导向进入二冷段;(2)在引锭头进入结晶器时,起导向作用,避免撞坏结晶器下口。

一般采用1~2排足锟,每层4个足锟,即可对铸坯四面支承。

因足锟以下的二冷段也是地面设支承锟,所以目前一般采用2排足锟,用连接螺栓将足锟与结晶器本体的支承板连接在一起,也有将足锟固定于二冷段上的。

对于后者,由于足锟不能随同结晶器一起振动,当结晶器运动到最高位时,足锟与结晶器下口之间的距离会加大,相对而言不利于对刚出结晶器仅有较薄坯壳的铸坯支承。

而且对于弧形结晶器的连铸机,由于仿弧振动的误差,足锟的位置相对结晶器下口而言不是绝对的固定的,所以足锟的导向功能被削弱了。

弧面足锟和侧面足锟的位置在径向或水平方向可以单独调节,以满足对中要求。

在足锟与结晶器下口之间以及锟间设置冷却水喷嘴,对刚出结晶器的铸坯实施强制冷却。

方坯和矩形坯结晶器总成方坯和矩形坯结晶器总成主要由下面几种零部件组成:结晶器铜管、外水套、导流水套、上下密封法兰、各种密封圈、足辊装置、足辊区喷淋装置。

其中的核心零件是结晶器铜管,其他零部件围绕铜管进行装配。

结晶器总成应具有下列特点:结构简单,便于拆装和调整,易于加工制造;要有较好的结构刚性,并且重量要轻,以便在振动时具有较小的惯性力。

结晶器总成是连铸机的关键部位,其结构性能直接影响着连铸坯的生产和质量。

各企业都根据各自连铸机的实际使用情况在积极探索,通过对结晶器总成各零部件结构进行优化组合,来满足不断提高的连铸生产需要。

方坯和矩形坯结晶器总成中一般预留安装电磁搅拌装置和页面自动化控制装置的位置。

圆坯结晶器总成圆坯结晶器总成主要由下面几种零部件组成:结晶器铜管、外水套、导流水套、上下密封法兰、各种密封圈、足辊装置、足辊区喷淋装置。

与方坯和矩形坯相同,圆坯结晶器总成装配的核心零部件是结晶器铜管,其他零部件围绕铜管进行装配。

圆坯结晶器总成装配的关键是要防止铜管转动,并且保证铜管沿内、外弧方向上定位正确。

结晶器总成应进行水压渗透试验,试验压力为工作压力的1.2—1.5倍,保持30min,不得渗漏。

连铸圆坯结晶器铜管分类、形式及技术要求2010年10月15日星期五 08:17除按钢种分类外,一般情况下,按截面尺寸可将圆坯分为以下几种:直径小于350mm 为小圆坯;直径350~500mm为大圆坯;直径大于500mm为超大截面圆坯。

目前,世界上已经浇注出的最大规格的圆坯为直径为700mm.,而国内已自行研发能够生产直径为600mm特种钢圆坯,浇注直径超过800mm的圆坯连铸机国内正在自主研发中。

圆坯结晶器的形势比较单一。

一个典型的圆坯结晶器由铜管、内水套、外水套、给水管、排水管、水环、足锟、底部和顶部法兰以及润滑法兰等部件组成。

通常情况下,圆坯结晶器浇注绝大多数只采用保护渣作为润滑剂,所用的浸入式水口也是直通式水口。

采用这种直通式浸入形式水口的好处是结晶器表面处的钢水流速比较小,液面平静,有利于防止液面的卷渣。

其不利之处在于,结晶器内钢液流股的冲击深度较深,即结晶器内钢液高温区下移,将会对结晶器液面上保护渣的溶化、夹杂物上浮等均产生负面影响,从而有可能导致铸坯表面和内部出现质量缺陷,故应利用外力来改善结晶器内钢液流动状态,这就是圆坯连铸机一般都配置结晶器电磁搅拌的理由之一。

与其他种类连铸坯不同,圆坯无角部的优先凝固,而且没有鼓肚危险,因此圆坯结晶器设计主要是要保持结晶器的均匀冷却,使坯壳均匀收缩,防止铸坯产生椭圆物理变形和表面裂纹。

对于一个给定的铸坯尺寸,圆坯结晶器受热面积比方坯要小一些,因而拉速要低一些。

为保证圆坯质量,连铸生产上的一些有效质量控制技术(如全程保护浇注、大容量中间包、二次冷却控制、液面自动控制、结晶器电磁搅拌等)在圆坯连铸上均要使用,尤其是大截面圆坯除采用上述技术外,根据质量要求,二冷区还要使用电磁搅拌、末端电磁搅拌技术以及三次冷却控制技术。

对特殊钢种而言,圆坯下线后的缓冷控制依然十分重要。

连铸结晶器的作用结晶器是连铸机的关键部件。

它的作用是:(1)在尽可能高的拉速下,保证出结晶器坯壳厚度,防止拉漏。

(2)铸坯周边厚度要均匀。

钢水在结晶器中的凝固行为对铸坯表面质量和铸机的正常生产有重大影响。

故对结晶器有以下要求:(1)为使钢水迅速凝固,结晶器壁应有良好的导热性和水冷条件。

(2)为使凝固的初生坯壳与结晶器内壁不粘结,摩擦力小,在浇注过程中结晶器应作上下往复运动并加润滑剂。

(3)为使钢坯形状正确,避免因结晶器变形而影响拉坯,结晶器应有足够的刚性。

(4)结晶器的结构要简单,重量要轻。

结晶器是由导热性非常好的铜和铜合金做内衬,外面套有夹套通水冷却。

它本身结构分为铜内壁、外套和水槽3部分。

连铸结晶器结晶器是连铸机非常重要的部件,是一个强制水冷的无底钢锭模。

称之为连铸设备的“心脏”。

结晶器的定义:一种槽形容器,器壁设有夹套或器内装有蛇管,用以加热或冷却槽内溶液。

结晶槽可用作蒸发结晶器或冷却结晶器。

为提高晶体生产强度,可在槽内增设搅拌器。

结晶槽可用于连续操作或间歇操作。

间歇操作得到的晶体较大,但晶体易连成晶簇,夹带母液,影响产品纯度。

这种结晶器结构简单,生产强度较低,适用于小批量产品(如化学试剂和生化试剂等)的生产。

结晶器的作用:(1)使钢液逐渐凝固成所需要规格、形状的坯壳;(2)通过结晶器的振动,使坯壳脱离结晶器壁而不被拉断和漏钢;(3)通过调整结晶器的参数,使铸坯不产生脱方、鼓肚和裂纹等缺陷;(4)保证坯壳均匀稳定的生成。

结晶器的类型(1)结晶器的类型按其内壁形状,可分为直形及弧形等1)直型结晶器。

直形结晶器的内壁沿坯壳移动方向呈垂直形,因此导热性能良好,坯壳冷却均匀。

该类型结晶器还有利于提高坯壳的质量和拉坯速度、结构较简单、易于制造、安装和调试方便;夹杂物分布均匀;但铸坯易产生弯曲裂纹,连铸机的高度和投资增加。

直形结晶器用于立式和立弯式及直弧连铸机。

2)弧形结晶器。

弧形结晶器的内壁沿坯壳移动方向呈圆弧形,因此铸坯不易产生弯曲裂纹;但导热性比直形结晶器差;夹杂物分布不均,偏向坯壳内弧侧。

弧形结晶器用在全弧形和椭圆形连铸机上。

(2)按溶液获得过饱和状态的方法可分蒸发结晶器和冷却结晶器;按流动方式可分母液循环结晶器和晶浆(即母液和晶体的混合物)循环结晶器;按操作方式可分连续结晶器和间歇结晶器。

通俗的讲连铸结晶器:就是一个钢水制冷成型设备。

基本由框架,水箱和铜板(背板与铜板),调整系统(调整装置,减速机等);润滑系统(油管油路),冷却系统和喷淋等设备组成。

连铸结晶器需要和连铸结晶器保护材料(渣)一同使用。

保护材料用途:1.确保连铸工艺顺行;2.改善铸坯表面质量连铸结晶器钢水流动控制技术1、连铸板坯的表面和内部缺陷与结晶器内钢液的流动状态密切相关。

伴随着连铸机拉速的提高,结晶器内液面波动加剧,容易产生卷渣,造成铸坯质量恶化。

采用结晶器钢水流动控制技术可以改善结晶器内流场形态,抑制出料速度以平稳液面,促进夹杂物上浮。

用于板坯结晶器的电磁制动(EMBr)、电磁流动控制(FC结晶器)和多模式电磁搅拌(M-MEMS)是结晶器钢水流动控制技术的典型代表。

2、电磁制动器通过对结晶器施加一个与铸流方向垂直的静态磁场而对流动的钢液进行制动。

钢流由于电磁感应而产生感应电压,因此在钢液中产生感应电流,这些电流由于受到静态磁场的作用而产生一个与钢水运动方向相反的制动力。

钢液的流速越快,制动力也越大。

电磁制动器具有一个单一的、覆盖整个板坯宽度的静态磁场。

电磁制动技术可抑制水口射流速度,减缓沿凝固壳向下流动,促进夹杂物和气泡上浮。

3 、FC结晶器含有两个方向相反的制动磁场,第一个位于弯月面区域,另一个位于结晶器的下部,每一个磁场都覆盖了板坯的整个宽度。

FC结晶器的磁场的上电磁场减少了结晶器弯月面紊流,可防止保护渣卷入凝固壳和角部横裂;下电磁场可减少钢液向下流速,有利于夹杂物和气泡上浮。

4、利用M-MEMS多模式电磁搅拌器可根据需要以不同的方式搅动结晶器内的钢水,显著减少板坯铸造缺陷。

该技术采用4个线性电磁搅拌器,位于结晶器高度方向的中部、浸入式水口两侧,每侧2个线圈并排设置,可用于使浸入式水口流出的钢水制动(EMIS)或加速(EMLA)。

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